核酸是一种生物大分子;它分为两大类:核糖核酸(RNA)以及脱氧核糖核酸(DNA)。除了部分病毒,绝大多数生物的遗传信息都记载于脱氧核糖核酸分子上。 核酸的组成单位是核苷酸,往往由数十、数百、数千乃至更多的核苷酸连接起来形成核酸。核苷酸又是由三部分更小的分子组成,它们是磷酸、核糖(或脱氧核糖)以及碱基构成(图1)。每种核酸有四种不尽相同的碱基;由于它们的化学名称拗口难记,在这里用四种大家熟悉的扑克牌花色来代替:红桃、黑桃、梅花和方块。在这个卡通画中,中间穿黄色衣服的小人代表脱氧核糖,他右手拿着一个磷酸,左手举着一个碱基。三者一起代表一个核苷酸。因为碱基有四种,那么脱氧核糖核酸(DNA)中就有四种核苷酸(见图2)。
也可以用文字来简单表述核苷酸的结构: 磷酸-脱氧核糖-碱基(四种之一) 许多个核苷酸连接起来,构成了核酸(图3)。 图3 所表示的核酸链仅仅是其起始端的一段,只包括6 个核苷酸,其实,一个核酸链中可能有上百、数千、过万个核苷酸,由于篇幅的原因,这里仅仅示意罢了。 从图来看,核酸链实际上是一条不断重复的磷酸-脱氧核糖所形成的链子上挂了一串四种不同的碱基。正是四种不同碱基的排列顺序,记载了复杂多样的遗传密码。有人会问:仅仅4种不同的密码符号能有足够的复杂性吗?回答是肯定的。君不见莫尔斯电报密码仅仅由点(嘀)和划(哒)两种符号构成,它可以表达世界上各种繁杂的电文含义;又比如电子计算机的基本数学语言是“0”和“1”两个符号,就足以完成复杂的运算、绘图、着文等本领;那么核酸具有四种符号不就更加能够胜任有余地编码世界万物的生命密码了吗!? 生物体内的信息流,是从核酸流向蛋白质和酶(酶是具有催化活性的蛋白质),换言之,核酸的遗传信息决定了蛋白质和酶的结构(在这里为了简化,省去了RNA的环节),而蛋白质和酶进一步决定生物体的结构、功能和代谢类型,也就是决定了该生物的一切性状。通俗地说,它决定了是人、是马、还是牛,或者是什么植物;如果是人的话,你是男还是女,是丹凤眼或者杏仁眼,身材像武松还是武大郎…… 那么,核酸中的碱基序列是如何编码和决定蛋白质的呢?现在知道是采用“三字经”的原则。即三个碱基密码符号决定一个氨基酸(蛋白质的组成单位),这种三字经也没有逗号,但采取每三字一断句。例如: “人之初性本善性相近习相远。” 读作:人之初 性本善 性相近 习相远 。 虽然没有逗号,却有句号,句号也是由碱基密码编码的。它代表编码一种蛋白质的信息到此结束;下面可能会开始另一个蛋白质的编码。 核酸中碱基密码决定蛋白质中氨基酸排列顺序的方式可参看图4。 蛋白质中氨基酸的数目、种类和排列顺序,决定了它具有什么功能。 胰岛素是已知的最小的蛋白质之一,它由51个氨基酸组成。我们可以想见编码胰岛素至少需要有51X3 = 153个碱基。而由这51个氨基酸照此排列组成的蛋白质?——胰岛素,就具有调节糖代谢的重要功能。不同的蛋白质具有不同的功能;众多的蛋白质和酶则决定了个体的性状。 好了,我们有了这些基本知识,就容易讨论和说明问题啦。 食物中的基因载体物质不会改变我们的基因,我想从以下五个方面来说明。 第一, 层层设关,严加把守 记载着人类生命信息的核酸,它深藏在细胞王国的宫殿——细胞核中,食物中外来的基因物质要达到细胞核可以说绝无可能。物中外来的基因物质要达到细胞核可以说绝无可能。 |